Moteurs Pressions: Compressions et rapport volumétrique

J'ai d'abord été fort surpris de lire sur un compressiomètre une valeur supérieure au rapport volumétrique de mon moteur

J'ai évidemment mis en cause ce fichu matos pas cher fait par les chinois, puis j'ai emprunté le modèle d'un garagiste

( j'avais presque les mêmes valeurs)

Alors j'ai regardé sur Internet (avec des résultats de fiabilité douteuse) mais j'ai quand même pu conclure qu'il était fréquent de touver des pressions de compression supérieure au rapport volumétrique.

J'ai donc cherché à comprendre la relation qui lie la pression de compression au rapport volumétrique appelé souvent taux de compression.

Si on suppose que la compression se fait assez vite pour qu'il n'y ait que fort peu d'échange entre le gaz et l'extérieur on dit que le phénomène est adiabatique.

La compression adiabatique permet d'expliquer l'échauffement de la pompe à vélo ou du compresseur d'air.

Il me semble que la compression suit la loi de Laplace

Dans ce cas la relation liant la pression au volume est

Pression x Volume à la puissance gamma = constante ( que l'on notera P x v ^ G)

gamma vaut 1,4 pour de l'air et pour cette loi, il est très proche du comportement d'un gaz parfait.

A l'état initial, on a dans le cylindre disons 500 cm³ d'air sous 1 bar

le rapport volumétrique étant de 9:1

on aura à la fin de la compression 55,55 cm³ d'air comprimé à la pression P

La valeur de P est obtenue en résolvant l'équation :

1 x 500 ^1,4 = P x 55,55 ^1,4

Ce qui nous donne ==> p = 1 x 500 ^1,4 / 55,55 ^1,4 = 21,67 bar

Là c'est vraiment trop fort

Pensant avoir fait une erreur j'ai cherché sur la toile.

J'ai trouvé un article de Wikipedia donne un exemple similaire qui avec une compression de 10 : et qui arrive à une pression de 24,5 bar

http://en.wikipedia.org/wiki/Adiabatic_process

Mais dans cet article, il me semble que ce sont eux qui font une erreur.

En effet la compression ne se fait pas à partir du point mort bas, mais après la fermeture de la soupape d'admission.


de ce fait la compression démarre sur un gaz à la pression atmosphérique

mais dont la compression sera inférieure au rapport volumétrique.

J'ai donc tenté de prendre en compte le retard à la fermeture de la soupape d'admission. ( noté RFA)

en effet la course réelle de compression ne va commencer que lorsque la soupape sera fermée

J'ai, en première approche considéré que le mouvement du piston est sinusoïdal

( à cause de la faible longueur de la bielle, c'est un peu inexact)

Le piston va remonter en fonction du RFA

la course réelle de compression sera égale à :

Course théorique x (1 + cosinus(RFA) )/2

si RFA = 60° (comme sur le 1300 Gordini) la course de compression ne sera que de 75% de la course

si le rapport volumétrique est de 9 à 1

la rapport de compression sera de 9 x 75% à 1 = 6,75

La pression mesurée en fin de compression sera alors de 6,75 ^1,4 = 14,48 Bars

Ce qui semble assez cohérent avec les valeurs que j'ai mesurées

J'étais loin de penser que ce paramètre serait aussi influent

La formule globale serait donc

Pression de compression = ( Rapport volumétrique x (1 + cosinus(RFA) ) /2 ) ^ 1,4

Qu'en pensez vous

Si je ne me plante pas, je pense qu'il serait intéressant de faire le calcul sur les moteurs que vous connaissez

J'ai trouvé la valeur du RFA mais jamais la pression de compression.

Si quelqu'un a cela dans sa bibliothèque...

Jean Marc à dit:

Salut Cyber-PAPY
mais pourquoi veux tu trouver une relation entre rapport volumétrique et pression de compression.

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Jean Marc,

Je pense que Cyber-PAPY a voulu voir la relation entre Pression et Taux suite à l'usage et les mesures obtenues par un compressiomètre

Ce qui est important dans les mesures obtenues par un compressiomètre c'est surtout la disparité entre les différents cylindre d'un même moteur je crois
mais la valeur obtenue en fonction du taux et du RFA détermine des cylindres

Voilà pourquoi ce rapport entre ces deux valeurs est intéressant

C'est tout à fait cela Taureau68

Et accessoirement j'ai aussi voulu essayer de comprendre pourquoi mon compressiomètre m'indiquait une pression supérieure à mon rapport volumétrique .

Ce qui me semblait anormal au départ.

Salut, je ne pense pas qu'il soit aisé de trouver une relation entre les deux.

Le taux de compression est facile à trouver. Il suffit de comparer les volumes entre point mort haut et point mort bas : R= Cylindrée unitaire + chambre de combustion : chambre de combustion

Ce taux est noté dans la RTA. Il ne possède pas d'unité puisque on divise des cm³ par des cm³ . Il détermine avec quel carburant fonctionne le moteur.

La pression de compression varie avec beaucoup de paramètrès dont l'un des plus important est la température du moteur puisque les pièces se dilatent et augmentent l'étanchéité.

Le test doit toujours être fait moteur chaud (différence de plusieurs bars !)

On considère qu'un moteur est en état lorsque les compressions sont supérieures à 10 bars.

Un moteur peut fonctionner correctement avec 7 bars , en dessous ça traduit un fort kilométrage ou du moins un moteur usé.

La semaine dernière, j'ai mesuré les compressions de ma VW polo 1,4 litre essence 130 000 km , les 4 cylindres étaient à 13 bars

Le plus important, lors d'un test, c'est de voir que les 4 cylindres aient les mêmes pressions à environ 1 bar près.

A+

pour prendre les compression il faut retirer les quatre bougie est accélérer le moteur a fond si baisse de compression soit ètanchitè des soupapes ou cylindre pour info faire un teste a l'huile prendre un burette d'huile envoyer plusieurs giclés par le trou de bougies et reprendre les compression si elle augmente sa provient de la segmentation si elle augmente pas les soupapes a+

Vous avez parfaitement raison:

Le test doit être fait

moteur chaud

les quatre bougies enlevées,

en accélérant à fond

Mon propos n'est pas de décrire la méthode opératoire de cet essai.

Je souhaite par cette formule trouver la valeur que l'on doit obtenir lorsqu'on mesure les compressions.

Elle n'est que fort rarement indiquée dans les manuels.

Personnellement je ne savais pas jusqu'à maintenant qu'il y avait une importante différence de pression de compression due... à l'arbre à cames, sur des moteurs identiques.

On peut ainsi trouver une pression de compression jusqu'à 17,6 Bar sur une R8 Major avec un moteur 688-02 en très bon état. Pourtant le rapport volumétrique n'est que de 8,5 à 1

On doit aussi trouver une pression de compression de 15,8 Bar sur une Caravelle avec un 688-03 presque identique mais un Retard à la Fermeture de la soupape d'Admission (RFA) de 46° au lieu de 34° . Alors que le rapport volumétrique est aussi de 8,5 à 1....

On aura aussi la surprise de ne mesurer que 15,6 Bar sur une R8S en bon état malgré un rapport volumétrique de 9,5 à 1 car le RFA est de 62°

Et le pompon revient au 1300 Gordini qui, avec un rapport volumétrique de 9 :1 et un RFA de 60° nous donne seulement 14,48 bar

Si vous le saviez , bravo.

Pour moi cela a été une grosse surprise que j'ai tenté de m'expliquer.

Puis je me suis attaché à trouver la formule permettant de calculer ce phénomène.

Je pense l'avoir trouvée et je vous en fais part.

Si je me suis planté, je vous remercie par avance de me le dire.

Je rappelle qu'il s'agit ici de la PRESSION de compression

Le rapport volumétrique est indépendant de tout ce que l'on peut faire sur l'arbre a cames et les soupapes

ce qu'il faut voir c'est sur le même moteur

si l'on augmente le rapport volumétrique (rabotage de culasse) (alésage cylindres)

on augmentera la pression des compressions

donc sur un même moteur les compressions sont proportionnelles au taux de compression

scorpion à dit:

.....sur un même moteur les compressions sont proportionnelles au taux de compression

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Pas tout à fait "proportionnelles".

Supposons que nous fassions passer le rapport volumétrique ( ou taux de compression) de 9 à 9,5 par un rabotage de culasse par exemple.

9,5 / 9 correspond à une augmentation de 5,55%

Dans ce cas l'augmentation de la pression de compression sera de (9,5 / 9 ) ^1,4 ce qui fait 7,86%.

C'est nettement plus